PCB生产工艺、PCB材料选择、PCB厚度设计、叠层结构设计、黑棕氧化技术的应用与推广、各层图形与钻孔设计、形状与拼版设计、阻抗设计以及PCB热设计要求。
PCB生产流程
常用的电路板加工工艺有：单板工艺、双板工艺和多层工艺。
单板工艺流程
双面板工艺流程
多层板工艺流程
PCB材料选择
传统的板材如下：
PCB厚度的设计
1、一般贴片机允许厚度：0.5~5mm。
2、PCB厚度一般在0.5~2mm范围内。
3、仅组装集成电路、低功率晶体管、电阻器和电容器等低功率组件。在无强烈负载振动的情况下，使用厚度1.6mm，板材尺寸在500mm500mm以内；
4、在有载振动的情况下，1.6mm的板材仍可根据振动情况采用缩小板材尺寸或加固增加支撑点；
5、当板面较大或无法支撑时，可考虑增加板厚，选择2 ~ 3 mm厚的板.
6、当液位较高时，需要保证每层介质的厚度满足其他要求(如耐压要求)
7、当PCB尺寸小于最小安装尺寸时，必须采用拼接法。
叠层结构设计
在层压结构设计方面，我们致力于设计和生产满足客户需求的层压结构。基本设计原则如下：
当客户有规定的结构时，必须根据客户的要求进行设计。
当客户有阻抗要求时，必须使用符合客户要求的叠层结构。
当客户没有指定结构时，设计原则是：介质层厚度和压制厚度满足客户要求。
内板优选厚度较大的芯板；
最小电介质厚度：0.06毫米。
尽量使用单一PP结构。
PP的选择：首选常规型号的PP: 1080，2116、7628。
厚铜片PP的选择：铜面附近铜厚2oz以上的PP只能出1080和2116。
软件引起的对分层结构的误解
Protel系列软件设计的PCB文件有对介质厚度要求的描述，如右图所示。如果没有特殊设置，叠层结构的介电性能相同。然后芯板厚度变小，PP数量增加，成本增加。没有要求的，在加工要求中注明。
内部平面设计
每层图形铜应尽可能均匀分布，防止翘曲。
层间的图形结构要尽量均匀分布，层次的顺序也要对称，如右图所示(G代表电层，S代表信号层。
内孔到线的距离要尽可能加大，级别越高距离越大。(4层板保证7密耳以上，6-8层保证8密耳以上)
级别越高，内孔到铜的距离越大，一般大于10MIL，提高了可靠性。
在孔洞密集的地区，线路应尽量安排在两个孔洞的中间。
板中的元素距离板边缘超过15英里。级别越高，可以考虑增加。
金手指下铺铜，防止区域变薄。
常见问题-内网判断不清
钻孔设计
1)机械安装孔
如果不用于接地，安装孔内壁不允许电镀。
如果需要接地，建议在安装孔周围设计一个“防护孔”。
2)组件孔
金属化孔径比引线的直径为0.2 ~ 0.3毫米，这有利于波峰焊接。
焊料往上爬，有利于排气。如果孔太小，气体无法逸出，就会混入焊料中。孔太大，组件歪斜。
3)通孔(通孔、埋孔和盲孔)
选孔原则：尽量用通孔，然后用埋孔，最后选盲孔。设计盲板时尽量不要交叉
6)最小孔径0.2MM，大孔尽量用。孔边到孔边的距离大于12mil，过孔不要打在需要焊接的焊盘上。
7)孔径公差的控制范围：
正常孔径公差符合IPC II级标准。
压接孔直径公差可控制在0.05毫米以内。
PTH可以控制0.08毫米的孔径公差.
NTPH可以控制0.05 mm的孔径公差。
8)孔位置公差为0.075毫米
9)孔铜要求：IPC III级标准控制。
平均孔铜25um，单点20um以上。
线宽和载流量对照表
(1)当采用铜皮作为导体通过大电流时，铜箔宽度的载流量应参照表中50%的数值降额进行选择和考虑。
OZ(盎司)是PCB设计加工中常用的铜皮厚度单位。1盎司铜厚的定义是1平方英尺面积的铜箔重量为1埃，对应的物理厚度为35um；2盎司铜的厚度为70微米。
电路工作电压：设置线间距时要考虑介质强度。
外部电路设计
3、应在焊盘布线上添加裂缝，以避免在波峰焊接过程中脱离焊盘。
4、 SMD焊盘上不能铺设过孔，过孔和焊盘之间的间距应为0.2 mm。
5、外层元素与板材边缘之间的最小安全距离为0.25MM，V型切割的安全距离如下表所示：
6、线路铜敷设：
整个设计的布线完成后，尽量在没有布线的空白区域铺铜，增加电路的抗干扰能力。画出铜灌区的外框，选择灌溉方式，用铜皮连接地网。然而，铜皮与焊盘和导线之间的间距优选大于8密耳。
外层铜的均匀分布可以使电镀时电流分布均匀，镀层厚度均匀，便于生产加工，有利于产品可靠性。例如，阻抗板有利于阻抗的最终效果。
下图显示了不推荐的设计：
焊接电阻设计
1)通孔处理方法：盖住塞孔，不盖住塞孔。
通常在设计时，会对过孔进行覆盖塞孔的处理，但最好不要把需要塞的过孔放在窗口的焊盘上。为了避免漏油导致可焊性异常，对这类孔进行了不堵盖处理。
2)绿色油桥：
为了防止焊料桥接造成短路，通常需要保留绿油桥。当IC焊盘间距为8密耳时，不能保留绿色油桥。杂色油墨需要保持绿油桥时，IC焊盘间距9mil。不能保证绿油桥按开窗处理。
3)过孔栓塞的最大孔径为0.6毫米，建议过孔栓塞的孔径设计在0.6毫米以内，最好是0.3-0.4毫米.比如，为了保证良好的导通，可以用网络放置更多的孔。塞孔是防止过孔变黄的最好方法。
4)4)BGA区域的过孔，无特殊要求，采用塞孔处理。如果需要设计测试点，建议在字符层用标签号标注。通信中常用术语解读：阻焊窗口(即焊盘上露出的铜)，窗口上露出的铜/线。
字体设计
字符层的数量是为了方便安装和维护而设计的。
字符行宽与字高的最佳比例为1:8，最低保证为1: 6。我公司最小线宽4.5mil，字高建议设计在30mil以上。
设计字符框时，建议与所示焊盘保持6mil以上的距离，这样可以保证清晰准确的识别。
字符的字体应尽可能设计成正楷。
不建议将标签号设计在焊盘和器件上方，标签号应与焊盘间隔6密耳以上。
标签号尽量不要设计在布线或铜与基材相遇的区域，会因为油墨涂抹不均匀导致字符不清晰。
PCB外形设计
1、外形设计
一、公关的形状
2、拼接可以提高生产效率，双面全表面贴装，不使用波峰焊技术时，可以采用偶数拼接，半正面半背面，两面图形相同的设计。这种设计可以使用相同的模板，节省编程、生产准备时间，提高生产效率和设备利用率。
拼图玩具的设计要求：
a、拼图的尺寸不能太大也不能太小，要以制造、装配、测试方便为原则，以不产生大的变形为宜。根据PCB厚度。(1毫米厚的PCB最大拼板尺寸为200毫米150毫米)
b、拼图玩具的工艺边一般为5-10mm，加定位孔。
c、在每个小板子的对角线上做标记点，一般两个(一点点就可以了。
d、在工艺边缘加定位孔，距离每边5mm。
e、工艺边上可以加不对称的3-4个定位孔。
F.拼图中PCB的互连方式有两种：V型切割和戳孔连接。不仅要求具有一定的机械强度，还要求安装后便于分离。
邮票孔连接的设计
V型剪裁的设计
工艺边和单元板之间没有缝隙或者桥架宽度小，所以我们采用V型切割处理。
V型切刀有几种：20、30、45、60，最常用的是30。
垂直切割剩余厚度：
板厚1.6毫米，剩余厚度0.3/-0.1毫米，
厚度1.6毫米，剩余厚度0.4/-0.1毫米.
为了在V形切割半孔板时不损坏半孔，V形切口将向外偏移0.1毫米。
内部V形切口重叠边缘指的是外部V形切口的安全间距。
过程边缘的设计
1、一般在工艺边缘设计3-4个尺寸为2.0-4.0mm的定位孔和3-4个尺寸为1.0mm的光斑，并不对称设计和布置保护环，方便后续加工和测试。
为了确保内层的均匀层压，建议内层填充铜。
3、为了方便外电路的加工，平衡电流，建议外层覆铜。
4、在工艺边缘填铜可以增加板材的刚性，有利于控制板材的翘曲。
5、在铜线上方，避免定位孔和光学点。
阻抗控制的四个要素：
1、线宽/线间距与阻抗值成反比。
2、铜的厚度与阻抗值成反比。
电介质厚度与阻抗值成比例。
介电常数与阻抗值成反比。
单端信号线的损耗和线宽
左图所示的微带线保持阻抗为50，右图红色线宽为6mil，蓝色线宽为5mil。6密耳的线宽小于5密耳的损耗。
差分信号线的损耗和线宽
左边显示的微带线的保持阻抗为100，而右边的蓝色线宽为8mil，红色线宽为5mil，绿色线宽为4mil。线宽越宽，损耗越小。
PCB散热设计要求
高热设备应放置在出风口或有利于对流的位置。
在PCB的布局上，考虑将高发热器件放在出风口或者有利于对流的位置。
较高的部件要放在出风口，不要挡住风路。
散热器应该放在有利于对流的地方。
对温度敏感的仪器应远离热源。
对于温度高于30的热源，一般要求如下：
a、在风冷条件下，电解电容器等感温器件应远离热源，且距离应大于或等于2.5mm；
b、在自然寒冷条件下，要求电解电容器等感温器件距离热源大于或等于4.0mm。
如果由于空间原因无法达到要求的距离，应通过温度测试确保温度敏感器件的温升在降额范围内。
衬垫设计：
为了确保良好的锡渗透，要求大面积铜箔上的元件焊盘与具有隔热带的焊盘以及需要大面积铜箔的焊盘连接
